Yahoo Clever wird am 4. Mai 2021 (Eastern Time, Zeitzone US-Ostküste) eingestellt. Ab dem 20. April 2021 (Eastern Time) ist die Website von Yahoo Clever nur noch im reinen Lesemodus verfügbar. Andere Yahoo Produkte oder Dienste oder Ihr Yahoo Account sind von diesen Änderungen nicht betroffen. Auf dieser Hilfeseite finden Sie weitere Informationen zur Einstellung von Yahoo Clever und dazu, wie Sie Ihre Daten herunterladen.
Gegen was konvergiert diese Folge/Reihe?
Also ein Folgenglied ist so definiert:
e^-n * Σ[k=0 bis n von:]( n^k/k! )
Die Frage ist nun, wie sieht denn der Grenzwert bei limes n-> ∞ aus, und wie bestimmt man diesen?
Das in der Summe sieht ja stark nach der Exponentialfunktion aus, aber da steh ja k=0 bis n und nicht k=0 bis ∞... und man darf ja nicht einfach mal eben ein paar n's mit ∞ ersetzen und andere nicht... :/
Einer von euch eine Ahnung wie das geht?
PS:
Das Σ soll das Summenzeichen sein.
4 Antworten
- FlaveLv 6vor 8 JahrenBeste Antwort
@Tom: dass es nicht gegen 1 geht siehst du ja selbst ;)
den denkfehler hat dexter ja schon selbst erklärt: es ist nicht möglich einige variablen mit ∞ zu ersetzen und andere wiederum nicht... und wenn du jetzt für alle n "∞" einsetzt würdest du ja im prinzip durch e^∞ = ∞ teilen, was natürlich auch nicht wohldefiniert ist..
ist vielleicht ziemlich alternativ, aber...
ich hab so grenzwertbestimmungen mal in der stochastik gehabt, das waren sehr ähnliche fälle, da hat man versucht unbekannte folgen auf die standardnormalverteilung zurückzuführen:
und zwar kann man ja
..n
..Σ [(n^k)/k!] * e^-n
k=0
als die poissonverteilung zum parameter n betrachten, wobei hier die wahrscheinlichkeit von der zufallsvariable X<=n betrachtet wird.
wäre ja:
P(X=n) = e^-n * n^k/k!
darauf möchte ich nun den zentralen grenzwertsatz anwenden, deswegen versuche ich das mal in das format zu pressen:
vorraussetzung ist: die zufallsvariable X muss die summe von identisch verteilten zufallsvariablen x1,...,xn sein
dafür kann man ja einfach festlegen, dass die x1 bis xn alle poissonverteilt sind zum parameter 1, denn dann folgt ja direkt, dass die summe der zufallsvariablen x1 bis xn poissonverteilt sind zum parameter 1+...+1 (n-mal) = n
also gerade P(x1+...+xn = b) = e^-b * b^k/k!
(siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Poisson-Verteilung *Reproduktivität)
also:
P(x1+...+xn <= n) =
..n
..Σ [(n^k)/k!] * e^-n
k=0
das war jetzt vielleicht ein gedankenknoten aber jetzt ist es realtiv einfach, denn jetzt folgt ja aus dem zentralen grenzwertsatz, dass
X* := [((x1+...+xn) - erwartungswert) /standardabweichung]
in verteilung gegen die standardnormalverteilung konvergiert
(und dafür sind ja werte bekannt!)
" x1+...+xn <= n " soll gelten, das können wir zu X* standardisieren mit:
" X* <= [((n - erwartungswert) /standardabweichung] "
erwartungswert von der poissonverteilung ist ihr parameter, also gerade n
und standardabweichung die wurzel davon, also √n
(steht auch auf der wikipedia-seite ;) )
und jetzt einsetzen:
lim n->∞ P( X* <= (n-n)/√n )
ist ja einfach
lim n->∞ P( X* <= 0 )
und das geht ja gegen die standardnormalverteilung, also gegen Φ(0) = 0.5
(muss man ja nicht mal in einer tabelle nachschauen, man weiß ja dass die glockenkurve symmetrisch ist an der y-achse)
Also lange rechnung kurze erkenntnis:
................∞
.lim e^(-n)*{Σ [(n^k)/k!] = 0.5
n->∞.........0
hoffe mal da ist jetzt kein gravierender fehler drin :P
aber das deckt sich ja zumindest mit der erkenntnis von yuki :)
- TomLv 7vor 8 Jahren
Das kann nur 1 ergeben, denn
..â
..Σ [(x^k)/k!] = e^x (*)
k=0
für alle xâ|R.
Teilen wir diese Gleichung durch e^x und
setzen n für x ein, dann erhalten wir sofort
...............â
lim e^(-n)*{Σ [(n^k)/k!] = 1
n->â........0
================
P.S.: Die Gleichung (*) ist einfach nur die
Taylorreihenentwicklung von e^x an der
Stelle x=0.
Siehe z. B. hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Taylorreihe
@Wurzelgnom: Das denke ich auch! Ich hatte
auch noch eine andere Idee mit arcsin und
arccos, aber da hat sich das 1/2 leider raus-
gekürzt und ich kam wieder zum Ergebnis 1.
@Flave: Dein Ergebnis hat was => Daumen hoch!
- Anonymvor 8 Jahren
habs mal in nen grafikprogramm eingegeben...
das geht gegen 0,5..
hoffe, das hilft weiter
- WurzelgnomLv 7vor 8 Jahren
Also ich habe jetzt mal die ersten acht Glieder ermittelt:
Das wären (näherungsweise)
a_0 = 1
a_1 = 0,735
a_2 = 0,67667
a_3 = 0,647
a_4 = 0,628
a_5 = 0,6159
a_6 = 0,606
a_7 = 0,5987
a_8 = 0,5925
http://www.fotos-hochladen.net/uploads/konvergente...
Wie man auch in der Grafik sieht, konvergiert die Reihe hier schon sehr stark.
Aber ich habe bisher überhaupt keine Peilung, gegen welchen Wert das streben könnte.
@Tom
Das war auch mein erster Gedanke.
Aber da MUSS ein Denkfehler drin sein.
Das Verhalten der Glieder spricht total dagegen.
@flave
Prima!
GENAU DAS ist es ja!!
Man kann den Grenzübergang nicht in zwei Schritten vollziehen.
Es war klar,
das der Denkfehler von Tom genau da liegen musste
(Genau darüber war ich ja auch gestolpert!)
Däumchen HOCH für Dich!
Ich hoffe, Du kriegst nun auch die BA!
(Habe es leider in der letzten Zeit häufig erleben müssen, dass es - wenn es denn erst zur Abstimmung kommt - hier nicht mehr mit rechten Dingen zugeht und die Frage schlieÃlich gelöscht wurde.
Hoffentlich reagiert Dexter, bevor dieser Blödsinn wieder passiert!))